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澳大利亚机器人技术运用进化原理创新膝关节手术

2019-10-28

  昆士兰州澳大利亚机器人视觉中心(ACRV)的研究人员正在利用适者进化和存活的概念,将蛇形外科机器人直接根据患者的解剖结构进行剪裁调查员乔纳森·罗伯茨周一对新华社记者说。

  突破性的项目是ACRV博士研究员Andrew Razjigaev的创意,他设计了首个用于进行膝关节镜检查的SnakeBot手术单元,并于去年提出。SnakeBot原型包括三个机械臂,可为外科医生在患者膝盖内侧进行操作提供灵巧和视觉。

  现在,Razjigaev和他的团队使用基于“进化”的算法,通过运行计算机仿真来确定最适合患者的工具,以优化设备。该算法的工作原理是,检查使用CT扫描仪或MRI拍摄的患者膝盖的3D图像,然后通过罗伯茨描述为“适者生存”的过程尝试对工具进行不同的迭代。

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  罗伯茨说:“我们对一种我们认为可能有效的工具进行了粗略的猜测,并在一开始就对其进行了一些改动,然后我们进行了仿真,并查看了哪些工具最有效。”

  “然后,该算法使用某种进化概念创建了下一代产品-它杀死了最差的产品,保留了一些最佳产品,它随机变异了一些最佳产品的设计,并在各处进行随机调整-它合并了一些优秀的孩子,所以就像创造和创造孩子一样。”然后,操作员可以创建3D打印和一次性工具,这些工具可以进行远程控制并完美地适合每个患者。

  尽管该技术仍处于开发的早期阶段,尚待患者试用,但该团队对他们的研究可能会产生巨大影响感到乐观,并有可能将其应用于其他手术类型。罗伯茨说:“由于我们现在有了3D打印,而且我们有相对便宜的制作定制工具的方式,因此对于各种不同类型的手术,使用进化算法来设计这些工具的想法现在看来是很合理的。”


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